Обнаружены подходящие для термоядерных реакторов материалы

**Новый материал для внутренней стенки термоядерных реакторов**

В поисках идеальных материалов для внутренней стенки термоядерных реакторов, ученые из лаборатории MARVEL в EPFL обнаружили перспективные варианты. Публикация в журнале PRX Energy представила новый метод и перечень потенциальных материалов, способных выдерживать экстремальные условия термоядерных реакторов.

Для эффективной работы термоядерных реакторов необходимы материалы, устойчивые к высоким температурам и потокам плазмы. Особое внимание ученых сосредоточено на диверторе, который играет ключевую роль в реакторе. Его способность справляться с излучением, высокими температурами и потоками частиц определяет эффективность работы всей системы.

Исследователи выделили ключевые свойства материалов, необходимые для обеспечения устойчивости в условиях термоядерных реакторов. Одним из таких свойств является энергия связи поверхности, которая определяет способность материала сопротивляться воздействию плазмы. Кроме того, важной характеристикой является способность материала удерживать тритий, что влияет на безопасность и эффективность работы реактора.

Команда провела тщательный анализ базы данных Pauling File, в которой собраны данные о многочисленных неорганических кристаллических структурах. Используя эту базу, ученые отобрали материалы, способные выдерживать высокие температуры, и проанализировали их теплофизические свойства, такие как теплоемкость, теплопроводность и температура плавления.

После первичного отбора было выделено 71 потенциально подходящих кандидата для дальнейшего изучения. Далее проводился тщательный ручной поиск информации в научной литературе для проверки дополнительных свойств материалов, которые не были представлены в базе данных, таких как устойчивость к эрозии и воздействию плазмы и нейтронов.

Этот этап позволил исключить некоторые материалы, включая высокоэнтропийные сплавы, из-за выявленных недостатков и ограничений. Таким образом, команда смогла сузить круг потенциальных кандидатов до наиболее перспективных для дальнейших исследований и разработок.

Исследователи обнаружили, что окончательный список материалов для тестирования в условиях термоядерных реакторов включает 21 позицию. Среди них оказались вольфрам в различных формах, графит, алмаз, нитрид бора, а также переходные металлы, такие как молибден и рений. Но самым интересным было обнаружение неожиданных вариантов, таких как нитрид тантала и керамические материалы на основе бора и азота, которые ранее не подвергались тестированию в подобных условиях.

Исследователи планируют использовать нейронные сети для моделирования взаимодействия этих материалов с нейтронами. Этот подход позволит глубже понять поведение материалов в условиях термоядерных реакторов и сделать будущие разработки более эффективными. Возможно, такой подход откроет новые перспективы для создания более устойчивых и эффективных материалов для использования в ядерной энергетике.